Como tratar a liña de divisores de cruzamento de sinal PCB?

No proceso de deseño de PCB, a división do plano eléctrico ou a división do plano terrestre levarán ao plano incompleto. Deste xeito, cando o sinal se encamiña, o seu plano de referencia abarcará dun plano eléctrico a outro plano eléctrico. Este fenómeno chámase división de extensión de sinal.

P2

 

P3

Diagrama esquemático de fenómenos de segmentación cruzada
 
A segmentación cruzada, para o sinal de baixa velocidade pode non ter relación, pero no sistema de sinal dixital de alta velocidade, o sinal de alta velocidade toma o plano de referencia como ruta de retorno, é dicir, a ruta de retorno. Cando o plano de referencia está incompleto, produciranse os seguintes efectos adversos: a segmentación cruzada pode non ser relevante para sinais de baixa velocidade, pero en sistemas de sinal dixital de alta velocidade, os sinais de alta velocidade toman o plano de referencia como o camiño de retorno, é dicir, a ruta de retorno. Cando o plano de referencia estea incompleto, produciranse os seguintes efectos adversos:
l Discontinuidade de impedancia resultando en funcionamento de arame;
l Fácil de provocar cruzamento entre sinais;
l Causa reflexións entre sinais;
l A forma de onda de saída é fácil de oscilar aumentando a área de bucle da corrente e a inductancia do bucle.
l A interferencia de radiación polo espazo aumenta e o campo magnético no espazo é facilmente afectado.
l Aumentar a posibilidade de acoplamiento magnético con outros circuítos no taboleiro;
l A caída de tensión de alta frecuencia no indutor do bucle constitúe a fonte de radiación do modo común, que se xera a través do cable externo.
 
Polo tanto, o cableado de PCB debe estar o máis preto posible dun plano e evitar a división cruzada. Se é necesario cruzar a división ou non pode estar preto do plano terrestre de potencia, estas condicións só se permiten na liña de sinal de baixa velocidade.
 
Procesamento en particións no deseño
Se a división cruzada é inevitable no deseño de PCB, como tratalo? Neste caso, a segmentación debe ser reparada para proporcionar un pequeno camiño de retorno para o sinal. Os métodos comúns de procesamento inclúen engadir o condensador de reparación e cruzar a ponte de arame.
l Condensador de mancha
Na sección transversal de 0402 ou 0603 cunha capacidade de 0,01UF ou 0,1uf sitúase na sección transversal do sinal. Se o espazo o permite, pódense engadir varios condensadores máis deste tipo.
Ao mesmo tempo, intente asegurarse de que o fío de sinal estea dentro do rango de 200mil Capacitancia de costura e canto menor sexa a distancia, mellor; As redes nos dous extremos do condensador corresponden respectivamente ás redes do plano de referencia a través do cal pasan os sinais. Vexa as redes conectadas nos dous extremos do condensador na figura seguinte. As dúas redes diferentes resaltadas en dúas cores son:
P4
lPonte sobre o fío
É común "proceso de terra" o sinal a través da división na capa de sinal e tamén pode ser outras liñas de sinal de rede, a liña "terrestre" o máis grosa posible

 

 

Habilidades de cableado de sinal de alta velocidade
A)Interconexión multicapa
O circuíto de enrutamento do sinal de alta velocidade adoita ter alta integración, alta densidade de cableado, usando a placa multicapa non só é necesaria para o cableado, senón tamén un medio eficaz para reducir a interferencia.
 
A selección razoable de capas pode reducir enormemente o tamaño da placa de impresión, pode facer un uso total da capa intermedia para establecer o escudo, pode darse conta mellor a conexión a terra próxima, pode reducir efectivamente a inductancia parasitaria, pode acurtar efectivamente a lonxitude de transmisión do sinal, pode reducir enormemente a interferencia cruzada entre sinais, etc.
B)Canto menos dobrado o liderado, mellor
Canto menos flexión de chumbo entre pinos de dispositivos de circuíto de alta velocidade, mellor.
O cableado do circuíto de enrutamento de sinal de alta velocidade adopta unha liña recta completa e necesita xirar, que se pode usar como polilina de 45 ° ou xiro de arco. Este requisito só se usa para mellorar a forza de retención da lámina de aceiro en circuíto de baixa frecuencia.
En circuítos de alta velocidade, cumprir este requisito pode reducir a transmisión e o acoplamiento de sinais de alta velocidade e reducir a radiación e reflexión dos sinais.
c)Canto máis curto sexa o liderado, mellor
Canto máis curto sexa o chumbo entre os pinos do dispositivo de circuíto de enrutamento de sinal de alta velocidade, mellor.
Canto máis longo sexa o chumbo, maior será o valor de inductancia e capacitancia distribuída, o que terá moita influencia no paso do sinal de alta frecuencia do sistema, pero tamén cambiará a impedancia característica do circuíto, dando lugar a reflexión e oscilación do sistema.
d)Cantas menos alternancias entre as capas de chumbo, mellor
Cantas alternancias menos entrelazadas entre pinos de dispositivos de circuíto de alta velocidade, mellor.
As chamadas "cantas alternancias menos entrelazadas de oportunidades, mellor" significa que cantos menos buracos empregados na conexión de compoñentes, mellor. Medíase que un burato pode provocar 0,5pf de capacitancia distribuída, obtendo un aumento significativo do atraso do circuíto, reducindo o número de buracos pode mellorar significativamente a velocidade
e)Teña en conta a interferencia da cruz paralela
O cableado de sinal de alta velocidade debe prestar atención á "interferencia cruzada" introducida polo cableado paralelo de distancia a curta distancia. Se non se pode evitar a distribución paralela, pódese organizar unha gran área de "chan" no lado oposto da liña de sinal paralela para reducir enormemente a interferencia.
f)Evite ramas e tocos
O cableado de sinal de alta velocidade debe evitar ramificarse ou formar o palillo.
Os tocos teñen un gran efecto sobre a impedancia e poden causar reflexión e superación do sinal, polo que normalmente deberiamos evitar tocos e ramas no deseño.
O cableado da cadea de margaridas reducirá o impacto no sinal.
g)As liñas de sinal van ao chan interior na medida do posible
A liña de sinal de alta frecuencia que camiña na superficie é fácil de producir unha radiación electromagnética grande e tamén é fácil de interferir por radiación ou factores electromagnéticos externos.
A liña de sinal de alta frecuencia encádrase entre a fonte de alimentación e o fío de terra, mediante a absorción de onda electromagnética pola fonte de alimentación e a capa inferior, a radiación xerada será moi reducida.